Intitulé Stage - Corrélation des écarts d`énergie de liaison mesurés

Intitulé
Stage - Corrélation des écarts d’énergie de liaison mesurés par XPS pour
les empilements HKMG aux tensions de seuil des transistors
Descriptif
Les dernières technologies microélectroniques embarquent des transistors dont
les isolants de grille sont des isolants à forte constante diélectrique (high-k en
anglais) associés à des grilles métalliques (on utilise l’abréviation HKMG pour
high-k – metal gate). Si cet empilement permet de garder une quantité de
charges suffisante dans le canal, il est plus difficile de contrôler les tensions de
seuil des transistors à cause de la présence de charges et de dipôle dans ces
couches ou aux interfaces.
Deux études préliminaires ont établi qu’il existe une corrélation entre les énergies
de liaisons des éléments mesurées par XPS d’un empilement HKMG et la tension
de seuil d’un transistor utilisant ce même empilement. Des charges sont
présentes dans les couches isolantes des empilements HKMG, conduisant à un
décalage du potentiel électrostatique au sein de ces couches. Ceci induit une
modification du travail de sortie effectif de l’électrode métallique du transistor. Et
en XPS ces charges induisent une variation de l’énergie cinétique des électrons
extraits des couches se trouvant sous ces charges (voir schéma ci-dessous).
L’objectif de ce stage est de simuler de manière quantitative l’impact
électrostatique induit par ces charges et dipôles et de comparer cet impact aux
décalages des raies XPS ainsi qu’aux mesures électriques des tensions de seuil
des transistors.
Niveau
d’étude requis
Ingénieur 3ème année ou Master Recherche
Compétences
requises
Matériaux
Caractérisation physico-chimique
Caractérisation électrique
Dates et lieu
de la thèse
2015
STMicroelectronics Crolles
Contact
Mickael Gros-Jean, [e-mail]
Denis Rideau, deni[email protected]
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